[go: up one dir, main page]

RU2263840C2 - Vibration mechanism for high-moment variator - Google Patents

Vibration mechanism for high-moment variator Download PDF

Info

Publication number
RU2263840C2
RU2263840C2 RU2003129462/11A RU2003129462A RU2263840C2 RU 2263840 C2 RU2263840 C2 RU 2263840C2 RU 2003129462/11 A RU2003129462/11 A RU 2003129462/11A RU 2003129462 A RU2003129462 A RU 2003129462A RU 2263840 C2 RU2263840 C2 RU 2263840C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
control handle
driven shaft
housing
driven
Prior art date
Application number
RU2003129462/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003129462A (en
Inventor
Б.В. Пылаев (RU)
Б.В. Пылаев
Original Assignee
Пылаев Борис Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пылаев Борис Васильевич filed Critical Пылаев Борис Васильевич
Priority to RU2003129462/11A priority Critical patent/RU2263840C2/en
Publication of RU2003129462A publication Critical patent/RU2003129462A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263840C2 publication Critical patent/RU2263840C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: mechanism comprises control handle, driving and driven shafts mounted in the bearings of the housing, and device for converting rotation of the driving shaft into vibration rotation of the driven shaft, with vibration amplitude being changed by means of the control handle. The device has intermediate vibration shaft that is mounted in the bearing inside the housing and provided with the eccentrically mounted ball bearing and connected with the driving shaft for permitting rotation vibration with a constant amplitude, plank with the slot mounted in the ball bearing and pivotally connected with the housing, and bushing set in the slots of the driven shaft and provided with the pin mounted in the slot of the plank. The control handle is kinematically connected with the bushing for permitting movement of the driven shaft along the bushing.
EFFECT: simplified structure and reduced cost.
8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и предназначено для преобразования вращения ведущего вала в колебательное ведомого вала с плавно измененяемой амплитудой, что может быть использовано в высокомоментных вариаторах, гидравлических машинах и других устройствах.The present invention relates to mechanical engineering and is intended to convert the rotation of the drive shaft into an oscillatory driven shaft with a continuously variable amplitude, which can be used in high-torque variators, hydraulic machines and other devices.

Известны колебательные механизмы с плавно изменяемой амплитудой ведомого вала, например рычажный механизм [1], который достаточно громоздкий и динамически не уравновешенный. Колебательные механизмы, применяемые в высокомоментных вариаторах, например [3, 4], используют поступательно перемещаемые каретки, что усложняет конструкцию вариатора.Known oscillatory mechanisms with a continuously variable amplitude of the driven shaft, for example a linkage mechanism [1], which is quite bulky and dynamically unbalanced. Vibration mechanisms used in high-torque variators, for example [3, 4], use translationally moved carriages, which complicates the design of the variator.

Примем за прототип наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату колебательный механизм [2], содержащий рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, которое включает в себя шарнирно связанный с ведущим валом и установленный на цапфах ведомого вала наклонный кривошип с изменяемым от рукоятки управления углом нутации.We take for the prototype the closest oscillator mechanism [2], which is closest in technical essence and the achieved result, containing a control handle, drive and driven shafts mounted on the bearings of the housing, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the amplitude control handle oscillation, which includes an inclined crank pivotally connected to the drive shaft and mounted on the trunnions of the driven shaft with a variable from the control handle phenomena angle of nutation.

Признаки известного механизма (прототипа), совпадающие с заявляемым изобретением, следующие. Известный механизм содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания.Signs of a known mechanism (prototype), coinciding with the claimed invention, are as follows. The known mechanism comprises a control handle mounted on the bearings of the housing drive and driven shafts, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the amplitude of the oscillation from the control handle.

Известный механизм имеет сложную и сильно нагруженную кинематическую связь рукоятки управления с наклонным кривошипом. Необходимый для изменения угла нутации момент сопоставим с рабочим моментом на ведомом валу.The known mechanism has a complex and heavily loaded kinematic connection of the control handle with an inclined crank. The moment necessary to change the angle of nutation is comparable to the working moment on the driven shaft.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эксплутационных характеристик, упрощение и удешевление конструкции.The purpose of the invention is to increase operational characteristics, simplify and reduce the cost of construction.

Предлагаемый колебательный механизм имеет следующие существенные признаки. Он содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя установленный на подшипниках корпуса с эксцентрично смонтированным сферическим подшипником и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебательное вращение с постоянной амплитудой промежуточный колебательный вал, установленную в сферическом подшипнике и шарнирно связанную с корпусом планку с прорезью, а также посаженную на шлицах ведомого вала втулку с размещенным в прорези планки пальцем, при этом рукоятка управления кинематически связана с втулкой с возможностью перемещения ее вдоль ведомого вала.The proposed oscillatory mechanism has the following essential features. It contains a control handle, drive and driven shafts mounted on the bearings of the housing, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the vibration amplitude from the control handle, including mounted on the bearings of the housing with an eccentrically mounted spherical bearing and connected with a drive shaft with the ability to oscillate with constant amplitude, an intermediate oscillating shaft installed in a spherical bearing and a slot with a slot pivotally connected to the housing, as well as a sleeve mounted on the slots of the driven shaft with a finger placed in the slot of the strip, the control handle is kinematically connected with the sleeve with the possibility of moving it along the driven shaft.

Отличительными от прототипа признаками изобретения являются следующие. Предлагаемый механизм высокомоментного вариатора снабжен установленным на подшипниках корпуса с эксцентрично смонтированным сферическим подшипником и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебательное вращение с постоянной амплитудой промежуточным колебательным валом, установленной в сферическом подшипнике и шарнирно связанной с корпусом планкой с прорезью, а также посаженной на шлицах ведомого вала втулкой с размещенным в прорези планки пальцем, при этом рукоятка управления кинематически связана с втулкой с возможностью перемещения ее вдоль ведомого вала.Distinctive features of the prototype features of the invention are the following. The proposed high-torque variator mechanism is equipped with a spherical bearing mounted on bearings of the housing with an eccentrically mounted spherical bearing and connected to the drive shaft with the possibility of oscillating rotation with constant amplitude by an intermediate vibrational shaft mounted in a spherical bearing and a slot with a slot pivotally connected to the housing, as well as a slave mounted on the slots of the follower shaft sleeve with a finger placed in the slot of the strap, while the control handle is kinematically connected with the sleeve with a possible by moving it along the driven shaft.

На фиг.1 и 2 дан общий вид колебательного механизма, на фиг.3 - расчетная кинематическая схема, на фиг.4 и 5 - примеры привода промежуточного колебательного вала, на фиг.6-8 примеры использования колебательного механизма в конструкциях высокомоментного вариатора и объемного насоса с регулируемой подачей.Figures 1 and 2 give a general view of the oscillatory mechanism, Fig. 3 is a calculated kinematic diagram, Figs. 4 and 5 are examples of the drive of an intermediate oscillatory shaft, Figs. variable displacement pump.

Предлагаемый механизм (фиг.1 и 2) содержит корпус 1, установленные на подшипниках корпуса ведущий 2 и ведомый 3 валы, промежуточный колебательный вал 4, на цапфах 5 которого установлен наклонный кривошип 6, сферическим шарниром 7 соединенный с ведущим валом 2. На промежуточном колебательном валу 4 эксцентрично смонтирован сферический подшипник 8, а в корпусе на шаровой опоре 9 установлена планка 10, вставленная своим цилиндрическим концом 11 в сферический подшипник 8. На шлицах 12 ведомого вала 3 установлена втулка 13 с пальцем 14, образующим вращательную пару с сухарем 15, размещенным в пазу 16 планки. Втулка 13 своей канавкой 17 взаимодействует с отводкой 18, образующей пару винт-гайка с винтом 19, на котором закреплена рукоятка управления 20, при этом выполненный в корпусе паз 21 фиксирует отводку от поворота.The proposed mechanism (Figs. 1 and 2) comprises a housing 1, a drive 2 and a driven 3 shafts mounted on the bearings of the housing, an intermediate vibrational shaft 4, on the trunnions 5 of which an inclined crank 6 is mounted, connected by a spherical joint 7 to the drive shaft 2. On the intermediate vibrational a spherical bearing 8 is eccentrically mounted to the shaft 4, and a bar 10 is mounted on the ball bearing 9 in the housing, inserted by its cylindrical end 11 into the spherical bearing 8. A sleeve 13 with a pin 14 forming a rotator is installed on the splines 12 of the driven shaft 3 th pair with the biscuit 15 placed in a groove 16 bar. The sleeve 13 with its groove 17 interacts with the tap 18, forming a screw-nut pair with a screw 19, on which the control handle 20 is fixed, while the groove 21 made in the housing fixes the tap from turning.

Колебательный механизм работает следующим образом (фиг.1-3). При вращении ведущего вала 2 промежуточный вал 4 совершает колебания с постоянной амплитудой β, сферический подшипник 8 перемещает цилиндрический конец 11 планки 10, планка поворачивает втулку 13 и, следовательно, ведомый вал, который совершает колебания с амплитудой θ. Амплитуду θ можно изменять от нуля до θmax на работающем механизме вращением рукоятки управления 20, которая, перемещая отводку, перемещает вдоль паза планки палец 14, z - координата центра втулки (0≤z≤zmax), L - расстояние между центрами сфер А и С.The oscillatory mechanism works as follows (Fig.1-3). When the drive shaft 2 rotates, the intermediate shaft 4 oscillates with a constant amplitude β, the spherical bearing 8 moves the cylindrical end 11 of the bar 10, the bar rotates the sleeve 13 and, therefore, the driven shaft, which oscillates with an amplitude θ. The amplitude θ can be changed from zero to θ max on the working mechanism by rotating the control handle 20, which, moving the layering, moves finger 14 along the groove of the bar, z is the coordinate of the center of the sleeve (0≤z≤z max ), L is the distance between the centers of the spheres A and C.

Обозначив К=z/L имеем принудительно изменяемую амплитуду колебания ведомого вала 0 и рабочую длину пальца r как функции К (фиг.3):Denoting K = z / L, we have a forced change of the amplitude of the oscillation of the driven shaft 0 and the working length of the finger r as a function of K (figure 3):

θ=arctg[(Ksinβ)/(1-K+Kcosβ)];θ = arctan [(Ksinβ) / (1-K + Kcosβ)];

r=0BB1=R(1-K+Kcosβ)(1+tg2θ)0,5,r = 0 B B 1 = R (1-K + Kcosβ) (1 + tg 2 θ) 0.5 ,

где R=0AА=0CС. θ=0 имеет место при z=0, а максимальная амплитуда θmax - при zmax.where R = 0 A А = 0 C С. θ = 0 takes place at z = 0, and the maximum amplitude θ max - at z max .

Предлагаемый механизм полностью статически уравновешивается при использовании в конструкции несколько карусельно-симметрично смонтированных планок 10, так как центр масс работающего механизма в этом случае останется неподвижным, а возникающий из-за переменной угловой скорости динамический момент на ведомом валу 3 приложен к этому валу и, следовательно, не передается на корпус.The proposed mechanism is fully statically balanced when several carousel-symmetrically mounted strips 10 are used in the design, since the center of mass of the working mechanism in this case remains stationary, and the dynamic moment arising due to variable angular velocity on the driven shaft 3 is applied to this shaft and, therefore not transmitted to the housing.

Конструкция привода промежуточного колебательного вала 4 может отличаться от показанного на фиг.1. Привод может быть кулачковым (фиг.4), где вал 4 снабжен роликами 22, взаимодействующими с установленными на ведущем валу 2 кулачками 23. На фиг.5 представлен кривошипно-рычажный привод, где ведущий вал 2 выполнен кривошипным и связанным с валом 4 серьгой 24.The design of the drive of the intermediate oscillating shaft 4 may differ from that shown in figure 1. The drive may be cam (figure 4), where the shaft 4 is equipped with rollers 22, interacting with the cams 23 mounted on the drive shaft 2. Figure 5 shows the crank-lever drive, where the drive shaft 2 is made by an earring 24 connected to the shaft 4 and connected to the shaft 4 .

Пример использования предлагаемого колебательного механизма в высокомоментном вариаторе показан на фиг.6. В вариаторе используется два колебательных механизма, действующих с относительным фазовым сдвигом на 90°, от входного вала вариатора 25 с шестерней 26, сцепленной с закрепленными на ведущих валах 2 зубчатыми колесами 27.An example of using the proposed oscillatory mechanism in a high-torque variator is shown in Fig.6. The variator uses two oscillatory mechanisms operating with a relative phase shift of 90 ° from the input shaft of the variator 25 with gear 26 coupled to the gears 27 fixed to the drive shafts 2.

Вариатор содержит два выпрямителя, каждый из которых имеет пару обгонных муфт 28, со смонтированными на ведомом валу 3 ведущими полумуфтами, а ведомые полумуфты коническими зубчатыми колесами 29 связаны с промежуточным валом 30 посредством шестерни 31. Выходным звеном выпрямителя служит шестерня выпрямителя 32, способная совершать однонаправленное вращение при колебательном вращении ведомого вала 3.The variator contains two rectifiers, each of which has a pair of overrunning clutches 28, with leading half couplings mounted on the driven shaft 3, and the driven half couplings with bevel gears 29 are connected to the intermediate shaft 30 by means of gear 31. The rectifier gear 32, capable of performing unidirectional, serves as the output link of the rectifier. rotation during oscillatory rotation of the driven shaft 3.

Вариатор содержит также трехвальный дифференциал, пара валов 33 которого выполнена с зубчатым колесом 34 и коническим колесом 35, сцепленными соответственно с шестерней выпрямителя 32 и с сателлитом 36, посаженным на водило 37, которое закреплено на третьем валу дифференциала 38, являющимся выходным валом высокомоментного вариатора.The variator also contains a three-shaft differential, a pair of shafts 33 of which are made with a gear wheel 34 and a bevel gear 35, coupled respectively to the gear of the rectifier 32 and with the satellite 36, mounted on the carrier 37, which is mounted on the third shaft of the differential 38, which is the output shaft of the high-torque variator.

Изменение передаточного отношения вариатора осуществляется изменением амплитуды θ колебания ведомых валов 3. Предложенная конструкция вариатора позволяет обеспечить высокую равномерность вращения выходного вала за счет использования трехвального дифференциала [3, 4], а также некруглых колес 25 и 27 [5].Changing the gear ratio of the variator is carried out by changing the amplitude θ of the oscillation of the driven shafts 3. The proposed design of the variator allows for high uniformity of rotation of the output shaft through the use of a three-shaft differential [3, 4], as well as non-circular wheels 25 and 27 [5].

На фиг.7 и 8 показано использование предлагаемого колебательного механизма для привода объемного насоса с плавно изменяемой подачей.7 and 8 show the use of the proposed oscillatory mechanism for driving a volumetric pump with a continuously variable feed.

Насос содержит корпус 39 с парой лопастей 40 и закрепленную на ведомом валу 3 колебательного механизма пару лопастей 41, образующих вытесняемые объемы q и g, которые соединены патрубком низкого давления 42 с баком 43, 44 - патрубок высокого давления. За полуоборот ведущего вала (фиг.8) вытесняемые объемы q уменьшаются, и рабочая жидкость из них поступает в патрубок 44, а вытесняемые объемы g соединены с баком 43, за другой полуоборот вытесняемые объемы меняют свои функции на противоположные. Изменение подачи насоса осуществляется изменением амплитуды θ колебания ведомого вала 3.The pump comprises a housing 39 with a pair of blades 40 and a pair of blades 41, which are mounted on the driven shaft 3 of the oscillating mechanism, forming extruded volumes q and g, which are connected by a low pressure pipe 42 to a tank 43, 44 - a high pressure pipe. During the half-turn of the drive shaft (Fig. 8), the displaced volumes q are reduced, and the working fluid from them flows into the pipe 44, and the displaced volumes g are connected to the tank 43, after another half-turn, the displaced volumes change their functions to the opposite. The change in the pump flow is carried out by changing the amplitude θ of the oscillation of the driven shaft 3.

Источники информацииSources of information

1. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. - 3-е изд. - М.: Машиностроение. 1978, стр.51, рис.7.1. Maltsev V.F. Mechanical impulse transmissions. - 3rd ed. - M.: Mechanical Engineering. 1978, p. 51, fig. 7.

2. Патент РФ №2207463 С2, F 16 Н 23/04, Механизм с качающейся шайбой./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 06.03.2001.2. RF patent №2207463 C2, F 16 N 23/04, The mechanism with a swash plate. / Author: B. Pylaev Prior. 03/06/2001.

3. Патент РФ № 2204749 С1, F 16 Н 29/08, Высокомоментный вариатор./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 05.11.2001.3. RF patent No. 2204749 C1, F 16 H 29/08, High-torque variator. / Author: Pylaev B.V. Prior. 11/05/2001.

4. Патент ФРГ №3309044, F 16 Н 29/08. Stufenlos regelbares, mechanisches Schaltwerksgetribe/ Anmelder. Rindfleisch В.- Anmeldetag: 14.03.1983.4. German patent No. 3309044, F 16 H 29/08. Stufenlos regelbares, mechanisches Schaltwerksgetribe / Anmelder. Rindfleisch B. - Anmeldetag: 03/14/1983.

5. Патент РФ №2179673 C1, F 16 Н 29/08, Высокомоментный вариатор./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 03.07.2000.5. RF patent №2179673 C1, F 16 Н 29/08, High-torque variator. / Author: B. Pylaev Prior. 07/03/2000.

Claims (1)

Колебательный механизм высокомоментного вариатора, содержащий рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, отличающийся тем, что снабжен установленным на подшипниках корпуса с эксцентрично смонтированным сферическим подшипником и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебательное вращение с постоянной амплитудой промежуточным колебательным валом, установленной в сферическом подшипнике и шарнирно связанной с корпусом планкой с прорезью, а также посаженной на шлицах ведомого вала втулкой с размещенным в прорези планки пальцем, при этом рукоятка управления кинематически связана с втулкой с возможностью перемещения ее вдоль ведомого вала.Oscillating mechanism of a high-torque variator, containing a control handle, drive and driven shafts mounted on the bearings of the housing, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into vibrational rotation of the driven shaft with the possibility of changing the vibration amplitude from the control handle, characterized in that it is equipped with bearings an eccentrically mounted spherical bearing and connected to the drive shaft with the ability to oscillate from a constant position hydrochloric amplitude intermediate oscillating shaft mounted in a spherical bearing and is pivotally connected to the body strap with a slot, and planted splined driven shaft sleeve with placed in the slot strap finger, wherein the control handle is kinematically linked to the sleeve to move it along the driven shaft.
RU2003129462/11A 2003-10-06 2003-10-06 Vibration mechanism for high-moment variator RU2263840C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) 2003-10-06 2003-10-06 Vibration mechanism for high-moment variator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) 2003-10-06 2003-10-06 Vibration mechanism for high-moment variator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003129462A RU2003129462A (en) 2005-07-10
RU2263840C2 true RU2263840C2 (en) 2005-11-10

Family

ID=35837441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) 2003-10-06 2003-10-06 Vibration mechanism for high-moment variator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263840C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3309044A1 (en) * 1983-03-14 1984-09-20 Bernhard 8078 Eichstätt Rindfleisch Infinitely variable mechanical intermittent-motion mechanism
RU2204749C1 (en) * 2001-11-05 2003-05-20 Пылаев Борис Васильевич High-torque variable-speed drive
RU2207463C2 (en) * 2001-03-06 2003-06-27 Пылаев Борис Васильевич Mechanism wth wobbler plate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3309044A1 (en) * 1983-03-14 1984-09-20 Bernhard 8078 Eichstätt Rindfleisch Infinitely variable mechanical intermittent-motion mechanism
RU2207463C2 (en) * 2001-03-06 2003-06-27 Пылаев Борис Васильевич Mechanism wth wobbler plate
RU2204749C1 (en) * 2001-11-05 2003-05-20 Пылаев Борис Васильевич High-torque variable-speed drive

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003129462A (en) 2005-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106662230B (en) Continuously variable transmission with friction-independent uniform input-to-output speed ratio
US3646822A (en) Mechanical transmission system
RU2263840C2 (en) Vibration mechanism for high-moment variator
RU2147701C1 (en) Gear-and-lever variable speed drive
RU2528493C2 (en) Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion
GB1597587A (en) Variable throw crank assemblies and variable speed transmissions incorporating the same
RU2242654C2 (en) High-torque variator
RU2409779C1 (en) Oscillating mechanism of non-friction high-torque variator
US5134894A (en) Inertial masses mediated rotational energy coupler
RU2204749C1 (en) High-torque variable-speed drive
EP0807219B1 (en) Interconnecting mechanism
US5797822A (en) Infinitely variable rotary drive transmission system
RU2169870C2 (en) High-torque variable-speed drive
RU2304734C2 (en) Variator
RU2250400C1 (en) Oscillating mechanism of non-friction variable-speed drive
RU2207463C2 (en) Mechanism wth wobbler plate
US7344467B2 (en) Self-regulating continuously variable transmission
RU2263240C2 (en) Vibratory mechanism for high-torque variable-speed drive
RU2179272C1 (en) "reduction gear - bearing" speed differential converter
SU1726874A1 (en) Converting gear mechanism
RU2011909C1 (en) Lever-and-gear mechanism for converting rotation to complex motion
RU2258853C1 (en) Pulse variator
RU2788238C1 (en) Rocker oscillator mechanism of non-friction type high torque cvt
RU2622178C1 (en) High-torque variator of nonrycing type
RU2229643C2 (en) Pulse variable-speed drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061007